一种三维立体式单向导湿阻燃热防护织物的制作方法

本发明属于纺织品加工，具体涉及一种三维立体式单向导湿阻燃热防护织物。

背景技术：

1、在易燃、易爆领域需要阻燃防护服来保障生产者的生命安全，如石油、化工、天然气领域，则需要阻燃防静电防护服，并且最新安全法的颁布，特种行业须配备阻燃防护服，可见阻燃产品的需求量将增大，同时对服装面料的舒适性要求也成为关注的焦点。现有阻燃服分为两种，一种是阻燃后整理，此类面料主要通过全棉、涤棉后整理来实现，由于棉具有优异的吸湿性能，具有较好的服用性能，但目前棉织物的后整理常用的阻燃及为卤素类、含氟类和有机磷系化合物为主，但卤素类阻燃剂在使用过程中会产生有害物质，对环境造成污染，为此我国已经禁止使用。另一类为本质阻燃，采用本质阻燃材料混合搭配来实现产品的永久阻燃，这类防护服现已应用在石油、化工领域；对于一些高危行业，如消防、冶金领域，尤其在消防领域则需要近火时直接面对明火产生的热量，该类防护要求不仅要阻燃，同时还需要较高的热防护性能。而在这些领域有一个最大的特点就是工作人员常常需要面对高温作业，因此防护服的穿着舒适性受到了较大的制约，尤其在热湿传递上，由于本质阻燃防护服采用的材料为本质阻燃型纤维，该类纤维最大的特点为阻燃，但材质为化纤，该种纤维表面非异性截面，在吸湿导湿方面存在较大的问题，而市面上的单向导湿织物常用后整理涂层的方式来实现，整理后织物暂时具有了吸湿功能，但在多次洗涤后，面料的导湿效果变差，甚至消失，存在不耐洗涤的问题。现有市场上吸湿速干产品主要集中在异性截面涤纶基纤维，通过纤维表面的沟槽来提升织物的芯吸能力，但该材料存在不阻燃的问题，另一方面，现有阻燃产品中采用涂层吸湿速干助剂来实现。为提升工作人员在高温环境下的快速导湿能力，且经多次洗涤后仍保持优异的吸湿导湿能力，需要引入具有异性截面的纤维，从而改善其吸湿性能。

2、由于夏季车间高温环境，吸湿速干类产品的需求将是解决工作人员穿着舒适性的关键技术研究，在不影响阻燃功能的前提下，实现材料本质的吸湿导湿功能，有助于产品的功能化升级。

3、由于阻燃类产品采用高性能化纤类纤维，此类纤维回潮率低、吸湿性较差，为此在开发快速吸湿导湿性能面料时无法达到本质吸湿导湿与阻燃相结合，而现有吸湿导湿面料主要通过后整理助剂来实现，在坯布后整理加工阶段，在整理助剂中添加吸湿排汗助剂，从而来实现吸湿导湿功能，然而该类产品在的吸湿性是短暂性的，面料一旦经过多次水洗后，吸湿导湿性能将会变差，不能实现永久导湿功能，而市面上具有吸湿导湿面料的产品为非阻燃类，不能兼具阻燃性能。

技术实现思路

1、本发明拟解决的技术问题是，提供一种具有优异隔热性能及吸湿导湿性能的三维立体式单向导湿阻燃热防护织物。

2、本发明提供该织物由双层组成，双层凸起部分采用经纱送经量不一致形成，在凸起后平整部分采用表里层换层组织。

3、双层结构中，表层纱由间位芳纶纤维、对位芳纶纤维、阻燃粘胶纤维、天丝纤维中的三种以上组成，里层包括具有快速导湿的纱线，由腈氯纶纤维、阻燃粘胶纤维、间位芳纶纤维、海藻纤维、outcool涤纶基纤维中的三种以上组成。

4、双层织物表层纱中间位芳纶占比为40-70wt.％，对位芳纶占比5-10wt.％，阻燃粘胶占比20-45wt.％，天丝占比10-20wt.％，表层纱中纤维质量百分比为100％。

5、双层织物里层纱中腈氯纶纤维占比为40-55wt.％，阻燃粘胶纤维占比为10-20wt.％，outcool涤纶基纤维占比20-35wt.％，海藻纤维5-8wt.％，所述里层纱中纤维质量百分比为100％。

6、里层还包括里层导电纱，所述里层导电纱采用里层纱线与20d导电黑丝进行包缠，包缠捻度为60-62捻/10cm。

7、表层纱与里层纱单纱捻系数为315-330，股线捻系数为415-430，纱支为30s/2-60s/2，并且纱线断裂强度≥15.0cn/tex。

8、所述织物克重为140g/m2-250g/m2。

9、本发明还提供了上述三维立体式阻燃织物的制备方法，包括以下步骤：

10、(1)双层面料的制备：双层结构中，表层经纱与里层经纱的排纱比为1.6-1.9：1，表层经纱送经量为里层经纱送经量的2.2倍；

11、(2)所述结构在表里层换层大小为0.2cm，且在换层处需表经与里纬交织4纬，随后每隔2纬引入1根水溶性维纶，纱支为16s-32s，该维纶处于表里层交织中间，不与表层经纬纱与里层经纬纱线交织；

12、(3)所述双层面料表层采用平纹或2/1斜纹，里层采用变化组织；

13、(4)引入水溶性维纶纱线每隔2根需要通过经向接结纱进行交织固定，确保引入的水溶性纱位置不发生变化；

14、在织物结构设计时，表层与凸起平稳部分所采用的纬向密度为1.4-1.9：1，达到表层致密，里层与表层凹凸层具有一定的空隙，同时内层采用吸湿较高的混纺纱来提升芯吸能力，内层的凹凸形态可增加织物的透湿性能，以此来达到快速导湿，并且通过表里层经纬密度的大小来调整空气腔的大小；

15、(5)该织物通过双织轴织机进行织造，且表层与里层的张力控制在3-4:1；所述织物克重在140g/m2-250g/m2；

16、(6)制造的坯布经后整理成成品，后整理时须将水溶性维纶溶解，在退浆机上进行退浆时，退浆剂中添加去油剂5-10g/l，退浆酶10-25g/l，在热水中处理40-50min，充分的将维纶溶解，从而减轻织物的克重并且还能保留织物表面平整，里层凹凸效果。

17、步骤(6)中热水的温度为90℃。

18、其中步骤(1)中在里层纱经向间隔0.5cm添加一根导电纱。

19、本发明的产品通过表层纱和里层纱选取选择特定的纤维组成及配比使织物具有良好的阻燃功能的同时，具有良好的吸湿导湿性能，可以将人体内部产生的汗液快速导出，减轻汗液粘附在人体皮肤表层，同时，织物表面形成的拱形结构，增大了面料的透湿性能及透气性能，提升了穿着舒适性。其次，该织物应用在消防服里层可有助于提升消防服的热湿舒适性、在减轻服装整体重量的条件下增加热防护性能。

技术特征：

1.一种三维立体式阻燃织物，其特征在于，该织物由双层组成，双层凸起部分采用经纱送经量不一致形成，在凸起后平整部分采用表里层换层组织。

2.根据权利要求1所述的一种三维立体式阻燃织物，双层结构中，表层纱由间位芳纶纤维、对位芳纶纤维、阻燃粘胶纤维、天丝纤维中的三种以上组成，里层包括具有快速导湿的纱线，由腈氯纶纤维、阻燃粘胶纤维、间位芳纶纤维、海藻纤维、outcool涤纶基纤维中的三种以上组成。

3.根据权利要求2所述的一种三维立体式阻燃织物，双层织物表层纱中间位芳纶占比为40-70wt.％，对位芳纶占比5-10wt.％，阻燃粘胶占比20-45wt.％，天丝占比10-20wt.％，表层纱中纤维质量百分比为100％。

4.根据权利要求2所述的一种三维立体式阻燃织物，双层织物里层纱中腈氯纶纤维占比为40-55wt.％，阻燃粘胶纤维占比为10-20wt.％，outcool涤纶基纤维占比20-35wt.％，海藻纤维5-8wt.％，所述里层纱中纤维质量百分比为100％。

5.根据权利要求2所述的一种三维立体式阻燃织物，里层还包括里层导电纱，所述里层导电纱采用里层纱线与20d导电黑丝进行包缠，包缠捻度为60-62捻/10cm。

6.根据权利要求2所述的一种三维立体式阻燃织物，所述表层纱与里层普通纱单纱捻系数为315-330，股线捻系数为415-430，纱支为30s/2-60s/2，并且纱线断裂强度≥15.0cn/tex。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种三维立体式阻燃织物，所述织物克重为140g/m2-250 g/m2。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种三维立体式阻燃织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其中步骤(1)中在里层纱经向间隔0.5cm添加一根导电纱。

10.根据权利要求8所述的制备方法，步骤(6)中热水的温度为90℃。

技术总结
本发明涉及一种三维立体式单向导湿阻燃热防护织物，通过表层纱和里层纱选取选择特定的纤维组成及配比使织物具有良好的阻燃功能的同时，具有良好的吸湿导湿性能，可以将人体内部产生的汗液快速导出，减轻汗液粘附在人体皮肤表层，同时，织物表面形成的拱形结构，增大了面料的透湿性能及透气性能，提升了穿着舒适性。其次，该织物应用在消防服里层可有助于提升消防服的热湿舒适性、在减轻服装整体重量的条件下增加热防护性能。

技术研发人员：张希文,吕欢,郭晶,王超,刘琳,吕青臣
受保护的技术使用者：陕西元丰纺织技术研究有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19